Energieversorgung CO2-frei gestalten

Fraunhofer-Forschende entwickeln ein komplexes IT-Ökosystem für die systemische Energiewende. Es soll dabei unterstützen, die Treibhausgasemissionen deutlich zu reduzieren.

 

Sogenannte Systemdienstleistungen sichern die Stromversorgung, indem sie Frequenz, Spannung und Leistungsbelastung innerhalb bestimmter Grenzwerte halten. Rund ein Fünftel des CO2-Ausstoßes in der Energieversorgung gehen auf ihr Konto. Um die CO2-Emmissionen zu reduzieren, entwickeln Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB ein komplexes IT-Ökosystem. Es ermöglicht das Monitoring der aktuellen CO2-Emissionen, aber auch das Management von Flexibilitätsangeboten.

»Um die komplexen dynamischen Wechselwirkungen von vorrangig auf erneuerbaren Energien basierenden Versorgungsystemen zu beherrschen und einen zuverlässigen Betrieb jederzeit zu gewährleisten, sind ausgefeilte IT-Systeme notwendig. Mit ihnen lassen sich auch Prognosen für CO2-Emissionen erstellen«, sagt Juliane Sauerbrey, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Verbundprojekt ZO.RRO, das eine CO2-freie Energieversorgung für die Testregion Thüringen zum Ziel hat.

Das System, das Sauerbrey, ihre Kolleginnen und Kollegen entwickelt haben, beinhaltet ein Sen-sorsystem, das die Verbrauchswerte etwa von Strom und Gas liefert, die in das CO2-Äquivalent umgerechnet werden und die auf die aktuellen CO2-Emissionen schließen lassen. Hinzu kommen eine Datenbank und ein CO2-Monitoring-Tool, das den aktuellen CO2-Fußabdruck an ein Supervisionssystem sendet und Optimierungspotenziale im Betrieb schneller sichtbar macht. Da das Monitoring-Tool eine Live-Überwachung ermöglicht, können die größten CO2-Verursacher identifiziert werden. »Das Besondere an unserem Tool ist neben dem Live-Monitoring die Berücksichtigung der Sektorenkopplung«, so Sauerbrey.

Die Forschenden des Fraunhofer IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST, haben zusätzlich eine Software für das Management von Flexibilitätsangeboten erstellt. Mit diesem Tool lassen sich vorhandene Flexibilitäten zur Verschiebung von Gas-, Wärme- und Stromlasten nutzen, um den CO2-Fußabdruck zu minimieren und CO2-freie Systemdienstleistungen anbieten zu können.